一种巯基修饰寡糖的合成方法技术

本发明专利技术属于糖领域，涉及寡糖的合成与分离，具体涉及一种巯基修饰寡糖的合成方法。采用化学法将乳糖制成含巯基的糖基受体，采用酶法将含巯基的糖基受体与单糖偶联合成巯基修饰的寡糖；将巯基修饰的二氧化硅加入至酶法反应后的体系，并将巯基修饰的二氧化硅与所述巯基修饰的寡糖形成二硫键获得二氧化硅

【技术实现步骤摘要】
一种巯基修饰寡糖的合成方法


[0001]本专利技术属于糖领域，涉及寡糖的合成与分离，具体涉及一种巯基修饰寡糖的合成方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]糖类化合物具有潜在的生物医学作用，为了研究其生物学功能，需要有效获取纯度的寡糖及糖缀合物。虽然，化学酶法利用化学合成的灵活多样性和酶的专一性制备了大量的寡糖，但是酶反应体系复杂分离过程过于繁琐仍不能满足对寡糖的需求。Blixt和Norberg在1997年使用二硫键作为耦合/分离策略，首先将二糖以二硫键的形式连接到Thiopropyl 6B树脂上。酶促反应结束后，用二硫苏糖醇DTT将带连接剂的聚糖从固体载体上除去。然而，专利技术人研究发现，靶定到树脂上的寡糖进行酶反应效率低，反应不完全并且使用的Thiopropyl 6B树脂比较昂贵，难以大规模推广使用。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种巯基修饰寡糖的合成方法，本专利技术的合成方法通过利用巯基修饰的二氧化硅载体实现巯基修饰寡糖与酶反应体系的高效分离，同时保证酶反应的高效进行，从而实现寡糖的大规模制备。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种巯基修饰寡糖的合成方法，采用化学法将乳糖制成含巯基的糖基受体，采用酶法将含巯基的糖基受体与单糖偶联合成巯基修饰的寡糖；
[0007]将巯基修饰的二氧化硅加入至酶法反应后的体系，并将巯基修饰的二氧化硅与所述巯基修饰的寡糖形成二硫键获得二氧化硅
‑
寡糖复合物，将二氧化硅
‑
寡糖复合物分离提取后采用双蒸水洗涤，然后采用β
‑
巯基乙醇溶液打开二氧化硅
‑
寡糖复合物的二硫键，并将二氧化硅去除，即得巯基修饰的寡糖；
[0008]所述含巯基的糖基受体的化学结构式如式I所示：
[0009][0010]其中，R为巯基或巯基取代的烷基。
[0011]本专利技术针对寡糖酶法合成中分离纯化及所用分离材料的成本问题进行研究。首先采用巯基修饰的二氧化硅作为寡糖分离材料，同时通过化学法制备含巯基的糖基受体，随后用酶法对糖链进行延伸获得巯基修饰的寡糖。然后通过巯基修饰的寡糖与巯基修饰的二氧化硅之间形成二硫键，将寡糖与二氧化硅复合，从而使得二氧化硅将溶液中寡糖固定分
离，再通过β
‑
巯基乙醇将二硫键还原，使得寡糖与二氧化硅分离，从而获得巯基修饰的寡糖。
[0012]由于二硫键是两个巯基氧化形成，在形成二硫键的过程中，也存在巯基修饰的寡糖之间形成二硫键，寡糖的分离回收，然而，经过实验发现，本专利技术采用巯基修饰的二氧化硅作为寡糖分离材料，收率在95％以上，表明采用巯基修饰的二氧化硅与巯基修饰的寡糖之间形成的二硫键的选择性更好，因此有利于巯基修饰的寡糖的分离，从而保证巯基修饰的寡糖的收率。
[0013]本专利技术的有益效果为：
[0014]本专利技术通过化学法制备含巯基的糖基受体，采用酶法对糖链进行高效延伸，通过巯基修饰的二氧化硅作为寡糖分离材料，将高效制备的巯基修饰的寡糖从酶法反应体系中快速、完全分离，不仅简化了反应步骤，缩短分离纯化时间，提供寡糖的合成效率，而且保证了寡糖的总体收率。
附图说明
[0015]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0016]图1为本专利技术酶法模块化组装1的示意图；
[0017]图2为本专利技术酶法模块化组装2的示意图；
[0018]图3为本专利技术酶法模块化组装3的示意图；
[0019]图4为本专利技术酶法模块化组装4的示意图；
[0020]图5为本专利技术酶法模块化组装5的示意图；
[0021]图6为本专利技术酶法模块化组装6的示意图；
[0022]图7为本专利技术酶法模块化组装7的示意图；
[0023]图8为本专利技术酶法模块化组装8的示意图；
[0024]图9为本专利技术化学法制备巯基修饰的二氧化硅载体的示意图；
[0025]图10为本专利技术实施例1化学法合成β
‑
构型的乳糖化合物1的反应过程示意图；
[0026]图11为本专利技术实施例1酶法模块化合成七糖化合物2的反应过程示意图；
[0027]图12为本专利技术实施例2酶法模块化合成七糖化合物3的反应过程示意图；
[0028]图13为本专利技术实施例3酶法模块化合成七糖化合物4的反应过程示意图；
[0029]图14为本专利技术实施例4酶法模块化合成七糖化合物5的反应过程示意图；
[0030]图15为本专利技术实施例5酶法模块化合成五糖化合物6的反应过程示意图；
[0031]图16为本专利技术实施例6酶法模块化合成六糖化合物7的反应过程示意图；
[0032]图17为本专利技术实施例7酶法模块化合成六糖化合物8的反应过程示意图。
具体实施方式
[0033]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0034]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0035]鉴于现有方法难以兼顾酶法反应效率和分离效率，本专利技术提出了一种巯基修饰的寡糖的合成方法。
[0036]本专利技术的一种典型实施方式，提供了一种巯基修饰寡糖的合成方法，采用化学法将乳糖制成含巯基的糖基受体，采用酶法将含巯基的糖基受体与单糖偶联合成巯基修饰的寡糖；
[0037]将巯基修饰的二氧化硅加入至酶法反应后的体系，并将巯基修饰的二氧化硅与所述巯基修饰的寡糖形成二硫键获得二氧化硅
‑
寡糖复合物，将二氧化硅
‑
寡糖复合物分离提取后采用双蒸水洗涤，然后采用β
‑
巯基乙醇溶液打开二氧化硅
‑
寡糖复合物的二硫键，并将二氧化硅去除，即得巯基修饰的寡糖；
[0038]所述含巯基的糖基受体的化学结构式如式I所示：
[0039][0040]其中，R为巯基或巯基取代的烷基。
[0041]在一些实施例中，β
‑
巯基乙醇溶液在使用前进行超声脱气处理，尽量避免氧化巯基。
[0042]在一些实施例中，酶法反应后，沸水浴终止反应，在1～10℃条件下离心分离，取上清液浓缩，将浓缩液与巯基修饰的二氧化硅混合20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巯基修饰寡糖的合成方法，其特征是，采用化学法将乳糖制成含巯基的糖基受体，采用酶法将含巯基的糖基受体与单糖偶联合成巯基修饰的寡糖；将巯基修饰的二氧化硅加入至酶法反应后的体系，并将巯基修饰的二氧化硅与所述巯基修饰的寡糖形成二硫键获得二氧化硅
‑
寡糖复合物，将二氧化硅
‑
寡糖复合物分离提取后采用双蒸水洗涤，然后采用β
‑
巯基乙醇溶液打开二氧化硅
‑
寡糖复合物的二硫键，并将二氧化硅去除，即得巯基修饰的寡糖；所述含巯基的糖基受体的化学结构式如式I所示：其中，R为巯基或巯基取代的烷基。2.如权利要求1所述的巯基修饰寡糖的合成方法，其特征是，β
‑
巯基乙醇溶液在使用前进行超声脱气处理，尽量避免氧化巯基。3.如权利要求1所述的巯基修饰寡糖的合成方法，其特征是，酶法反应后，沸水浴终止反应，在1～10℃条件下离心分离，取上清液浓缩，将浓缩液与巯基修饰的二氧化硅混合20～60min，离心分离收集沉淀，将沉淀双蒸水洗涤，然后加入β
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巯基乙醇溶液混合20～60min，离心分离收集含有巯基修饰的寡糖的上清液。4.如权利要求1所述的巯基修饰寡糖的合成方法，其特征是，R为巯基。5.如权利要求1所述的巯基修饰寡糖的合成方法，其特征是，巯基修饰的二氧化硅的制备过程为：通过法用四乙氧基硅烷在氨水条件下制备二氧化硅，采用巯基硅烷对所述二氧化硅进行修饰反应获得巯基修饰的二氧化硅。6.如权利要求1所述的巯基修饰寡糖的合成方法，其特征是，对乳糖依次进行全乙酰化反应、溴苷化反应、硫苷化反应、脱保护反应获得含巯基的糖基受体。7.如权利要求1所述的巯基修饰寡糖的合成方法，其特征是，采用酶法制备巯基修饰的寡糖的过程包括：利用酶法模块化组装1将N
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乙酰氨基葡萄糖以β1
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3糖苷键偶联到含巯基的糖基受体上合成三糖；利用酶法模块化组装2将半乳糖以β1
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4糖苷键偶联到三糖上合成四糖；利用酶法模块化组装1将N
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乙酰氨基葡萄糖以β1
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3糖苷键偶联到四糖上合成poly
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LacNAc骨架五糖；利用酶法模块化组装2将半乳糖以β1
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4糖苷键偶联到poly
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LacNAc骨架五糖上合成六糖1；利用酶法模块化组装3将岩藻糖以α1
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2糖苷键偶联到六糖1上合成式(II)所示的七糖；优选地，酶法模块化组装1采用的酶为N
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乙酰氨基己糖激酶与糖核苷生成酶的融合酶以及β1
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3N
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乙酰氨基葡萄糖基转移酶；优选地，酶法模块化组装2采用的酶为半...

【专利技术属性】
技术研发人员：方文元，刘静，
申请(专利权)人：济宁医学院，
类型：发明
国别省市：